发明名称 增加直驱式数位运动控制平台稳定度及精度的方法
摘要 本发明系提供一种增加直驱式数位运动控制平台稳定度及精度的方法;其主要系先设定运动平台之定位目标区间、选定辅助定位机制启动的预设平衡点,以及启动机制时该平台的所在位置范围;再以数位控制方式将平台移向目标区间,同时感测平台之位置;当平台位移至接近目标区间时,即启动辅助定位机制以产生连续类比回复力;最后包含积分获类似积分之控制律将平台移入目标区间内,即可完成定位;藉之,俾可有效增强运动平台之抗干扰能力、提高平台到位稳定度,同时减轻周边设备的硬体规格需求,直接提高定位解析度。
申请公布号 TWI290666 申请公布日期 2007.12.01
申请号 TW095105322 申请日期 2006.02.17
申请人 国立成功大学 发明人 谢成;李森墉;苏耿毅;黄镇球
分类号 G05D3/12(2006.01);B62D6/00(2006.01) 主分类号 G05D3/12(2006.01)
代理机构 代理人
主权项 1.一种增加直驱式数位运动控制平台稳定度及精 度的方法,该辅助定位方法系包含以下步骤: a.设定直驱式控制运动平台之定位目标区间,选定 辅助定位机制启动时的预设平衡点,以及启动该机 制时该平台所在位置的范围; b.以数位控制方式产生直驱式动力将平台移向目 标区间,同时以位置感测器持续感测平台之位置; c.当平台位移至接近目标区间并进入预设距离时, 位置感测器即启动辅助定位机制并将力平衡点设 定在目标区间内,辅助定位机构即自动产生连续类 比回复力; d.以包含有积分或类似积分的控制律将平台移入 目标区间内,即可完成定位。 2.如申请专利范围第1项所述增加直驱式数位运动 控制平台稳定度及精度的方法,其中,该辅助定位 机构系可藉由控制方式在任一位置产生稳定的力 平衡点。 3.如申请专利范围第1项所述增加直驱式数位运动 控制平台稳定度及精度的方法,其中,当辅助定位 机制启动时的预设平衡点设定以后,即存在一定区 间,在此区间内平台脱离平衡点所感受到的回复力 将随距离增加而增加。 4.如申请专利范围第1项所述增加直驱式数位运动 控制平台稳定度及精度的方法,其中,该数位控制 方式可为比例-积分-微分控制(PID控制)。 5.如申请专利范围第1项所述增加直驱式数位运动 控制平台稳定度及精度的方法,其中,当完成定位 时,数位控制力将等于辅助机构产生的力,该公式 系为:u=Kx,其中u为数位控制力,K为辅助定位机构的 回复力对位置的一次微分,x为力平衡点到目标区 间内之停止点的距离。 6.如申请专利范围第1顶所述增加直驱式数位运动 控制平台稳定度及精度的方法,其中,该辅助机构 系可利用动线圈式无刷线性马达为之,该动线圈式 线性马达的定子系由一排或二排的磁铁组成,且该 等磁铁之磁极系呈交互排列,而马达的线圈动手则 可在该等磁铁中运动;藉此同一个马达定子即可设 计另一适当的线圈组并固定在动手上,使其一起受 直驱式数位控制驱动同步位移,在平台靠近目标区 时,即通以适当电流俾产生所需要的力平衡点及类 比式回复力来辅助平台定位。 7.如申请专利范围第6项所述增加直驱式数位运动 控制平台稳定度及精度的方法,其中,该动线圈式 无刷线性马达的辅助线圈组系可以多对线圈为之 。 图式简单说明: 第一图系传统运动平台之控制回路。 第二图系习知直驱式定位系统力学模型。 第三图系本发明利用数位控制力将平台移向目标 区之示意图。 第四图系本发明之辅助定位装置启动后系统之力 学关系示意图。 第五图系本发明之数位控制力将平台移入目标区 并和辅助定位装置的回复力在目标区内产生平衡 状态之示意图。 第六图系本发明之线性马达辅助机构示意图。
地址 台南市东区大学路1号